Hiding in plain sight: observing planet-starspot crossings with the James Webb Space Telescope
围绕活跃恒星运行的凌日系外行星经常会隐藏可见星盘上的星点和光斑。这样的掩星经常被分光光度凌日所拒绝,因为人们认为它们不包含研究系外行星大气的相关信息。然而,它们可以提供有用的约束条件,以检索的温度的主动功能和它们的影响,透射光谱。我们分析的能力,詹姆斯·韦伯太空望远镜在确定的光谱掩星,尽管缺乏光学波长仪器上。重点是K和M光谱型,我们模拟了不同温度和不同位置的星盘的星点,并发现星点温度可以确定在几百开尔文使用NIRSpec/棱镜和建议的NIRCam/F150 W2 $+$ F322 W2的宽波长能力。我们的结果是特别有前途的情况下,K和M矮星的$_K \leq 12.5$等大的温度对比。
2021-11-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Stellar Magnetism and starspots: the implications for exoplanets
由恒星黑子引起的恒星变率会阻碍对系外行星的探测,并使行星性质的估计产生偏差。这些特征也可以用来研究恒星与行星之间的相互作用,以及从潜在的恒星发电机中推断出性质。然而,典型的技术,如ZDI,对大多数宿主星来说是不可能的。我们提出了一个强大的方法的基础上现场建模映射活跃的恒星表面,使我们能够统计研究恒星磁性与过境系外行星的影响和相互作用。该方法适用于活跃的开普勒-9星,我们发现小的证据,行星和恒星磁层之间可能的相互作用,导致2:1的共振之间的点旋转和轨道周期。
2013-10-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
A well aligned orbit for the 45 Myr old transiting Neptune DS Tuc Ab
DS Tuc Ab是一颗海王星大小的行星,围绕着4500万年前的Tucana-Horologium移动群的一个成员运行。在这里,我们报告的恒星自旋轴和行星的轨道轴之间的天空投影角的测量,基于三个独立的行星凌日期间的罗斯特-麦克劳克林效应的观察。该轨道似乎与主星的赤道对齐,投影倾角为拉姆达= 2.5 +1.0/-0.9度。除了由于凌日行星引起的恒星吸收线的扭曲外,我们还观察到了我们归因于大恒星黑子的变化,角大小为数十度。我们已经开发的技术,同时建模的恒星黑子和行星引起的扭曲可能是有用的,在其他观测活动恒星周围的行星。
2020-03-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
Persistent starspot signals on M dwarfs: multi-wavelength Doppler observations with the Habitable-zone Planet Finder and Keck/HIRES
年轻、快速旋转的M矮星呈现出显著的星点,在光度和多普勒光谱测量中产生准周期信号。周期性的多普勒信号可以模拟预期的轨道外行星的径向速度(RV)变化。太阳系外行星可以通过星点信号的色度和长期不相干性与活动引起的误报区分开来,但这些品质对于完全对流的M星来说约束很差。M矮星上的相干光度恒星黑子信号可能持续数百次旋转,并且恒星之间由于其磁场和活动区域的差异,恒星黑子RV信号的波长依赖性可能不一致。我们利用近红外(NIR)宜居带Planet Bronze和光学Keck/HIRES光谱仪获得了四颗快速旋转的M矮星(AD Leo,G 227-22,GJ 1245 B,GJ 3959)的精确多波长RV。我们的RV由开普勒,TESS和Las Cumbres天文台(LCO)望远镜网络的测光补充。我们发现,所有四颗恒星都表现出大的斑点诱导多普勒信号在其旋转周期,并研究了这些信号的寿命和光学到近红外色度。相曲线保持相干的时间比典型的类太阳恒星要长得多。它们的色度各不相同,其中一颗星(GJ 3959)的光学和近红外RV调制在相位和振幅上都是一致的。一般来说,虽然,我们发现,近红外振幅低于其光学同行。我们的结论是,快速旋转的M星的星点调制经常保持一致的数百恒星旋转,并产生多普勒信号,由于这种一致性,可能会被误认为是系外行星。
2020-05-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
Characterization of starspots on a young M-dwarf K2-25: multi-band observations of stellar photometric variability and planetary transits
本研究通过多波段光度监测和凌日观测,约束了年轻M矮星K2-25的星斑温度差(<190 K)和覆盖分数(<61%),表明星斑对K2-25b透射光谱的扭曲可达约100 ppm,验证了同步多波段观测支持年轻M矮星行星大气研究的可行性。
2024-03-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
Observational studies of transiting extrasolar planets (invited review)
凌日系外行星的研究只有15年的历史,但已经成熟为一个丰富的研究领域。我回顾了这项工作的观测方面,集中在发现凌日,行星的测光和光谱学,同质研究项目,恒星黑子,轨道的特征,和大气特性的已知行星的特征。我从历史背景开始,最后一瞥苔丝,切普斯,盖亚和柏拉图的未来。
2014-11-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
Recovering planet radial velocity signals in the presence of starspot activity in fully convective stars
解释恒星活动是寻找围绕所有光谱类型恒星运行的更小行星的关键组成部分。我们使用多普勒成像的方法来证明,恒星黑子引起的径向速度变化可以有效地减少适度旋转,充分对流的恒星。利用太阳黑子观测数据外推的星斑分布,我们采用典型的低对比度M型矮星斑分布来合成线轮廓畸变。使用最大熵正则化拟合恢复的失真和相应的恒星径向速度的测量。该程序演示了晚M星窝藏在宜居带的轨道行星。该技术对于vsini = 1-10 km/s的恒星是有效的,将恒星噪声贡献降低了近一个数量级。通过精心选择的观测策略,该技术可用于确定恒星自转周期,并且对未知恒星倾角等不确定性具有鲁棒性。虽然证明晚型M星,该程序适用于所有光谱类型。
2016-12-03 astro-ph.SR
A model for spin-orbit commensurability and synchronous starspot activity in stars with close-by planets
一些行星宿主恒星的自转周期似乎与其附近行星的轨道周期密切相关。提出了一个模型来解释这种现象的基础上的激发共振振荡的内部磁场的恒星的潮汐势的一个组成部分,具有非常低的频率在参考系旋转的恒星。一个磁通量管位于过冲层的恒星被假定为研究的激发共振振荡的磁旋制度。该模型考虑了一个行星上的圆形倾斜轨道和增长的振荡的时间尺度估计。为了保持系统与激励电位的共振,而不管磁场或潮汐频率的变化,提出了一种自调节机制。该模型被应用到10个系统,并证明能够占在其中8个观察到的密切的可解释性,通过假设磁场之间的$10^{2}$和$10^{4}$ G。具有低质量遥远行星的系统,如AU Mic和HAT-P-11,不能用所提出的模型解释。系统的自旋轨道演化的后果,包括动力学潮汐和行星托管恒星的gyrochronology,一起讨论了恒星行星磁相互作用产生的色球功能的影响。
2022-02-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
The effect of M dwarf starspot activity on low-mass planet detection thresholds
鉴于人们对寻找低质量岩石行星的兴趣越来越大,我们研究了恒星黑子对M矮星轨道上地球质量行星径向速度搜索的影响。由于针对M矮星的新调查可能会在红外波长下进行,因此对V和Y波段的星点引起的抖动进行了比较,表明在Y波段观察时减少了一个数量级。抖动的精确减少取决于光球与光斑的对比度,在较小的对比度下有较大的改善。我们外推一个用来描述太阳黑子分布的模型来模拟我们期望在M矮星上找到的黑子模式。在假设M矮星接近或完全对流的情况下,我们在恒星表面随机放置星点,模拟不同程度的星点覆盖。线的轮廓,扭曲的斑点推导出,并用于调查星点引起的抖动。通过对黑子活动程度的假设,模拟了10到500个观测时期内宜居带中地球质量行星的探测极限。我们发现,需要<= 50个历元才能检测到1 - 2颗MEarth行星(误报概率<1%),它们绕着0.1和0.2 MSun恒星缓慢旋转。当考虑每种恒星质量/光谱类型的典型自转速度和活动水平时,这种敏感性会降低。对于vsini >= 20 km/s和暗斑的最活跃恒星,预计在<= 500次观测中不会探测到低于20颗MEarth行星。
2010-11-04 astro-ph.SR
Infrared Flares from M Dwarfs: a Hinderance to Future Transiting Exoplanet Studies
许多当前和未来的系外行星任务正在推动红外(IR)波长,行星和恒星之间的通量对比更有利(Deming et al. 2009),恒星磁活动的影响减少。事实上,最近对恒星黑子和光斑的分析发现,这些形式的恒星活动不会对具有JWST的FGKM恒星的凌日特征或科学潜力产生实质性影响(Zellem et al. 2017)。然而,在耀斑的情况下,这是不正确的,我证明这可能是一个障碍,过境研究在这份说明。
2017-10-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
Starspots - Transit Depth Relation of the Evaporating Planet Candidate KIC 12557548b
在KIC 12557548中发现的凌日深度的剧烈变化和凌日光变曲线的进出口不对称性,被解释为一颗近距离小行星的尘埃(M_pgtrsim 1 M_oplus/Gyr)大气灾难性蒸发的证据。为了探索是什么驱动异常大气逃逸,我们进行时间序列分析的过境深度变化的开普勒档案数据约3.5年。我们发现一个约30%的过境深度与P1 = 22.83下午0.21天的周期性变化,这是使用光变曲线调制估计的主恒星的旋转周期的误差范围内,Prot = 22.91下午0.24天。我们解释的结果作为证据,大气逃逸KIC 12557548 b与恒星活动。我们认为可能的情况下,占质量损失率和恒星活动的相关性。如果人们接受相对高的XUV通量和将输入能量转换为大气的动能的高效率,则X射线和紫外(XUV)驱动的蒸发是可能的。恒星与行星的磁相互作用是另一种可能的情况,尽管质量损失率仍然存在巨大的不确定性。
2013-10-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
The young planetary system K2-25: constraints on companions and starspots
轨道周期在几天到几十天的行星数量众多,这表明系外行星经历了复杂的动力学历史。年轻的星团或星协中的行星具有严格的年龄限制,因此提供了探索系外行星动力学演化的机会。K2- 25 b是一颗海王星大小的行星,在毕宿星团(6.5亿年)中围绕一颗M4.5矮星运行,公转周期为3.48天。为了研究它的非零偏心率和紧密的轨道,我们分析过境时间变化(TTV),这可能会揭示可能对行星起作用的迁移过程的线索。我们使用MEarth天文台和长期光度监测获得了12次非连续的过境,我们将其与斯皮策太空望远镜的10次过境和K2的20次过境相结合。表MEarth测光伴随着这项工作。我们独立地拟合每个凌日光变曲线。我们首先调查是否在恒星表面的不均匀性(如斑点或斑)差异影响我们的过境观测。测得的过境深度并没有显着变化之间的过境,虽然我们看到一些偏离基准过境模型。然后,我们寻找TTV作为系统中非过境扰动的证据。我们没有发现在2:1的周期比内有> 1颗$M_\oplus$伴星的证据,也没有发现在7:2的周期比内有> 5颗$M_\oplus$行星的证据。
2019-12-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
The connection between starspots and superflares: a case study of two stars
恒星黑子的特性如何影响恒星耀斑的触发?在这里,我们研究两个K型恒星的活动,从质量到旋转周期和行星系统,它们在各个方面都很相似。这两颗恒星都有大约100个光斑,但是开普勒-411产生了65个超级耀斑,而开普勒-210没有。这两颗恒星的斑点都是使用行星凌日测绘技术来表征的,该技术可以产生恒星斑点的强度,温度和半径。开普勒411和开普勒210的平均半径分别为$(17\pm7) \times 10^3$ km和$(58 \pm 23) \times 10^3$ km,相对于光球的强度比分别为$(0.35\pm0.24)$ $I_{c}$和$(0.64\pm0.15)$ $I_{c}$,温度分别为$(3800 \pm 700)$ K和$(4180 \pm 240)$ K。因此,没有超级耀斑的恒星开普勒-210上的斑点大多比耀斑恒星开普勒-411上的斑点更大,更暗,更温暖。这可能表明,与开普勒-411上的磁场相比,开普勒-210上的磁场具有较小的幅度和复杂性。因此,恒星黑子区似乎不是引发超级耀斑的罪魁祸首。也许活动区域的磁性复杂性更重要。
2023-03-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Transit mapping of a starspot on CoRoT-2 - Probing a stellar surface by planetary transits
我们分析了CoRoT-2b,一个巨大的热木星轨道上的一个高度活跃的G星的过境光变曲线的变化。我们用一条凌日光变曲线来绘制被行星遮蔽的光球斑。在这个案例研究中,我们确定的大小和经度的恒星黑子的日食部分,并系统地研究相应的不确定性。我们确定了恒星表面$4.5\degr$和$10.5\degr$之间的光斑半径和光斑经度,精度约为$\pm 1$度。考虑到众所周知的CoRoT-2系统的凌日几何形状,这意味着可以可靠地探测到通常被太阳黑子覆盖的纬度上的黑子;就其大小而言,模拟的黑子与太阳上的大型黑子群相当。我们讨论了未来的潜力日食映射的行星过境的高分辨率分析恒星表面特征。
2009-06-22 astro-ph.SR
WASP-52b. The effect of starspot correction on atmospheric retrievals
我们进行大气反演的全光学红外($0.3-5 \, μ\mathrm{m}$)的热膨胀木星WASP-52 b的透射光谱相结合的HST/STIS,WFC 3 IR,和斯皮策/IRAC的观测。由于WASP-52是一颗活跃的恒星,在凌日过程中既表现出了凌日光度变化,又表现出了星点交叉,因此我们在检索中考虑了非遮蔽活动区的贡献。我们恢复了$0.1-10\times$太阳大气成分,与巨行星的核心吸积预测一致,气溶胶的贡献很弱。我们还获得了一个$<3000$ K温度的星点,一个措施,这可能是受影响的模型,用于适应仪器的影响,在过境,和5%的星点分数覆盖率,兼容的期望为主机恒星的光谱型。这种对行星大气和其宿主恒星活动的限制将为未来JWST GTO对该目标的观测提供信息。
2020-01-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Starspot activity and rotation of the planet-hosting star Kepler-17
上下文开普勒17是一颗G2 V类太阳恒星,伴随着一颗质量约为2.5木星质量的凌日行星,轨道周期为1.486 d,最近由开普勒太空望远镜发现。这颗恒星作为一个年轻的太阳类似物非常有趣。目标。我们使用开普勒收集的大约500天的高精度,高占空比的光学测光来研究恒星的旋转及其光球活动区的演化。方法.我们应用最大熵光变曲线反演技术来模拟由具有固定面积比的暗斑和明亮的类太阳光斑组成的活动区域引起的通量旋转调制。在固定的时间间隔后,它们的配置会发生变化,以考虑它们的演变。活动区被用作示踪剂来研究恒星的差异旋转,行星掩星被用来限制一些点的纬度。结果我们的建模方法再现了开普勒-17的光的变化与开普勒测光的精度可比的残差的标准偏差。我们发现了几个活跃的星团,其中个别活跃区域的出现,演变和衰变与太阳中观察到的寿命相当,尽管在11年周期的最大值时,恒星的斑点面积比太阳大10-15倍。开普勒-17显示出类似太阳的纬度差异旋转,但快速的斑点演变阻止了对其振幅的精确测定。此外,这颗恒星显示了一个47.1 \pm 4.5 d的星斑面积周期变化,在最后200天的观测中特别明显,类似于太阳的Rieger周期。这颗近距离大质量行星对恒星光球活动的可能影响不能排除,但需要长期监测才能明确检测到。
2012-10-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
The search for transiting planets using the YETI network
为了在连续光变曲线中寻找年轻的凌日行星,我们用YETI网络监测年轻的疏散星团(2- 2亿年)。在这里,我们报告了第一批凌日候选者(Trumpler 37中有两个,Ori 25中有一个)。对候选人进行了部分后续观察。
2014-03-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Sun-as-a-star Spectral Irradiance Observations of Transiting Active Regions
主要的太阳耀斑容易发生在与大型、复杂、动态演变的太阳黑子相关的活动区大气中。这表明不仅在可见光中而且在紫外线和X射线中监测星点的演变对于了解恒星耀斑的起源和发生的重要性。为此,我们使用各种全盘面天气观测资料,对不同类型的凌日活动区进行了光谱辐照度分析。目标事件是一个孤立的太阳黑子,一尘不染的plage,并在长期安静的太阳条件下,从过去的十年中选择新兴的通量。结果表明,当黑子位于中央子午线时,可见光连续谱和太阳总辐照度变暗,而在太阳边缘附近变亮,对色球层敏感的紫外波段与光球层总无符号磁通量的变化有很好的相关性; EUV和软X射线的振幅随着特征温度的增加而增加,其光变曲线是平顶的,这是由于它们对光学薄日冕的敏感性;过境的无斑在可见光辐照度下不显示变暗,而新兴的通量在中央子午线周围的所有光变曲线中产生不对称。这里描述的多波长太阳作为一颗恒星的研究表明,日冕和光球光变曲线之间的这种时间滞后有可能探测恒星黑子上方日冕磁场的范围。此外,对过渡区温度敏感的EUV波长有时会显示出反相变化,这可以用于诊断星点周围的等离子体。
2020-08-10 astro-ph.SR
Large Starspot Groups on HAT-P-11 in Activity Cycle 1
HAT-P-11是开普勒视野中的一颗K4 V恒星,其活动周期与太阳相似。HAT-P-11的色球活动表明,一个新的活动周期正在开始。我们报告了用全息漫射测光法对HAT-P-11在第二个观测磁活动周期(周期1)中的恒星黑子进行的地面观测。我们发现UTC 2017-10-30的凌日弦内的星点覆盖面积为14% -这使得这次凌日成为迄今为止观测到的最具斑点的HAT-P-11凌日。我们认为,我们很可能观测到在第一周期开始时出现的大型黑子群的掩星。
2018-01-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Starspots of HAT-P-11: Evidence for a Solar-like Dynamo
利用开普勒短频测光方法测量了K4矮星HAT-P-11上的星斑半径和纬度分布。我们利用其高度错位的行星掩星的优势,比较斑点的大小和纬度分布的太阳黑子。我们发现HAT-P-11的黑子在太阳活动极大值附近的纬度分布与太阳黑子非常相似,平均黑子纬度为$16 \pm 1$度。HAT-P-11的大多数恒星黑子的物理尺寸与太阳活动最大时的太阳黑子非常相似。我们估计HAT-P-11上的平均斑点面积覆盖率为$3^{+6}_{-1}\%$,大约比典型的太阳斑点面积大两个数量级。
2017-08-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
HSTEP -- Homogeneous Studies of Transiting Extrasolar Planets
我给一个HSTEP项目的总结:努力计算已知的凌日系外行星的物理性质使用均匀的方法。我讨论了这个项目的动机,列出了已经研究过的83颗行星,贯穿了方法论的一些重要方面,并以结果的概要结束。结果已编入网上目录:TEPCat。
2014-04-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
TESS Giants Transiting Giants III: An eccentric warm Jupiter supports a period-eccentricity relation for giant planets transiting evolved stars
快速演化的恒星周围行星的命运还没有很好的理解。以前的研究表明,相对于主序星,行星过境演化恒星($P$ $<$ 100 d)往往有更多的偏心轨道。TOI-4582 b是一颗0.94 $\pm$ 0.12 R $_\mathrm{J}$,0.53 $\pm$ 0.05 M $_\mathrm{J}$的行星,每31.034天围绕一颗中等质量的亚巨星运行。我们发现这颗行星也在一个明显偏心的轨道上($e$ = 0.51 $\pm$ 0.05)。然后,我们比较了行星的人口发现过境演变(日志$g$ $<$ 3.8)恒星的人口行星过境主序星。我们发现,中位轨道偏心率增长的速度与周期是显着更高的演化恒星系统比其他类似的主序星系统,特别是只有一颗行星检测到的系统。一般来说,我们观察到,平均行星偏心率$<e>$ = $a$ + $b$ log $_{10}$($P$)的演化人口与一个单一的过境行星,其中$a$ =(-0.18 $\pm$ 0.08)和$b$ =(0.38 $\pm$ 0.06),显着不同于主序星系人口。即使在控制了恒星质量和金属丰度之后,也可以看到这种趋势。这些系统似乎并不代表一个稳定的演变途径,从偏心,长周期的行星轨道,圆形,短周期的轨道,轨道模型的比较表明,螺旋时间尺度与轨道分离或偏心率无关。对其他演化行星系统的表征将区分恒星演化的影响和恒星质量和组成的影响。
2022-10-31 astro-ph.EP astro-ph.SR
Determining Which Binary Component Hosts the TESS Transiting Planet
NASA的TESS任务已经发现了许多围绕明亮的邻近恒星运行的凌日行星,高分辨率成像研究表明,这些系外行星宿主中有一些位于双星或多星系统中。在这样的系统中,单靠凌日观测无法确定双星系统中哪颗恒星实际上拥有轨道行星。知道这颗行星围绕哪颗恒星运行,对于确定行星的准确物理性质是必要的,特别是它的真实半径和平均体积密度。我们利用斑点成像的光变曲线凌日形状和二元通量比推导出23个二元系统组成部分的平均恒星密度,然后测试与恒星模型的一致性,以确定哪一个组成部分是宿主星。我们发现,在我们的样本中,70%的TESS凌日行星围绕主星运行。
2022-06-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
Star-spot activity, orbital obliquity, transmission spectrum, physical properties, and TTVs of the HATS-2 planetary system
本研究利用十余年多仪器凌星观测数据,结合TESS与地面望远镜资料,通过恒星黑子模型分析细化HATS-2行星系统参数,测得系统轨道高度对准,发现可能由潮汐轨道衰减导致的凌星时间变化,并获取低分辨率透射光谱。
2024-03-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
UBV(RI)_C photometry of transiting planet host stars
本文给出了22颗恒星的UBV(RI)_C测光结果,其中19颗是WASP巡天发现的。我们利用这些数据和2MASS JHK_S测光一起,用红外通量法估算了这些恒星的有效温度。我们发现,WASP巡天发现的恒星的有效温度估计的光谱分析的基础上是可靠的,优于他们引用的不确定度。
2011-08-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
Two Small Planets Transiting HD 3167
我们报告发现两个超级地球大小的行星过境的明亮(V = 8.94,K = 7.07)附近的晚G矮星HD 3167,使用K2任务收集的数据。内行星HD 3167 b的半径为1.6 R_e,轨道周期极短,仅为0.96天。外行星HD 3167 c的半径为2.9 R_e,每29.85天绕其主星一周。HD 3167距离地球只有45.8 +/- 2.2 pc,是最接近和最明亮的恒星之一,拥有多颗凌日行星,使HD 3167 b和c非常适合后续观测。这颗恒星的色球不活跃,旋转线增宽较低,非常适合径向速度观测来测量行星的质量。这颗外行星足够大,它可能有一个厚厚的气体外壳,可以通过透射光谱学进行研究。像HD 3167这样的明亮的邻近恒星的行星是研究詹姆斯韦伯太空望远镜发射的有价值的对象。
2016-08-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Gifts from Exoplanetary Transits
凌日系外行星的发现使我们能够进行许多有趣的研究。凌日测光揭示了凌日行星的半径和轨道倾角,从而我们可以通过径向速度测量的组合信息来了解各个行星的真实质量和密度。此外,对凌日行星的后续观测,如二次日食、凌日时间变化、透射光谱和罗斯特-麦克劳克林效应,为我们提供了它们的昼面温度、系统中看不见的天体、行星大气和行星轨道稳定性等信息。这些观测信息,将使我们更好地了解太阳系外行星,只有过境行星。在这里,我简要总结了我们可以从凌日行星中学到什么,并介绍了以前的研究。
2009-06-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Stellar companions to exoplanet host stars: Lucky Imaging of transiting planet hosts
观测到的双星/多星系统中恒星和行星的性质为行星形成和演化提供了线索。我们将我们对视觉恒星同伴的调查扩展到21颗恒星的凌日系外行星的主机,使用两台AstraLux仪器的幸运成像技术:Calar Alto 2.2米望远镜的AstraLux Norte和La Silla ESO 3.5米新技术望远镜的AstraLux Sur。我们对凌日行星宿主星HAT-P-8和WASP-12的两颗以前未知的二元候选伴星进行了观测,并推导出伴星候选者的光度和天体测量特性。先前发现的与系外行星宿主恒星TrES-4和WASP-2的候选伴星的共同自行从后续观测中得到证实。对AstraLux观测到的31颗凌日系外行星的主星进行的贝叶斯统计分析表明,行星主星的伴星比例与太阳型场星的伴星比例没有显着差异,但行星主星的双星分离平均较大。
2012-09-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Planets Transiting Non-Eclipsing Binaries
大多数双星不会发生食。目前对凌日环联星行星的搜寻集中在食联星上,因此仅限于一小部分潜在的宿主。我们调查的概念,发现行星过境非食双星,其几何形状将需要相互斜面。使用N-体代码,我们探讨了过境的数量和顺序如何作为观测时间和轨道参数的函数而变化。这个概念,然后概括感谢一套模拟的circumbinary系统。双星是根据对太阳附近的RV调查建造的。然后,它们被来自一系列分布的轨道气体巨星所占据。结果表明,双星总体与开普勒食双星星表是相容的,表明双星的性质可能与初始质量函数一样具有普遍性。这些合成系统产生凌日的环联星行星,发生在食双星和非食双星上。模拟行星过境食双星与公布的开普勒探测。我们得到:1)开普勒数据中可能存在行星凌日非食双星,2)观测偏差本身不能解释观测到的稳定极限附近的环双星行星密度过大,这意味着物理堆积,3)绕单星和双星运行的气体巨星的分布可能不同。估计环联行星的频率是退化的相互倾斜的蔓延。只能产生最低发生率,我们发现与9%兼容。寻找倾斜的环联星行星可能会显着增加已知天体的数量,并将测试我们的结论。它们的存在与否,将揭示真实的发生率,并有助于发展环双星行星形成理论。
2014-08-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
Spin-Orbit Alignment of the TrES-4 Transiting Planetary System and Possible Additional Radial Velocity Variation
本文报道了用斯巴鲁8.2米望远镜的高色散摄谱仪观测到的TrES-4凌日行星系的新径向速度。罗西特-麦克劳克林效应的模拟表明,TrES-4 b的轨道和恒星自旋轴紧密对齐,并带有$λ= 6.3^{\circ} \pm 4.7^{\circ}$。TrES-4 b接近的自旋-轨道排列角似乎与行星-行星散射或Kozai周期的迁移历史相矛盾,尽管附近有两颗微弱的恒星可能是双星伴星。通过比较4次不同运行的出凌数据,我们发现该恒星的径向速度变化率为$\sim$ 20 ms^-1,超过了单个开普勒轨道。虽然过多的径向速度变化的原因是未知的,我们讨论了各种可能性,包括系统的测量误差,恒星黑子或其他内在的运动,以及额外的同伴除了过境的行星。
2010-03-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Characterisation of starspot structure and differential rotation of Kepler-411
University of Helsinki(赫尔辛基大学);University of Hertfordshire(赫特福德大学)
通过两种方法分析开普勒-411的暗斑分布和自转特性,发现其自转一致于刚体自转,未发现暗斑自转差异,但检测到行星c遮蔽暗斑的三次证据。
2026-02-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Searching For Transiting Circumbinary Planets in CoRoT and Ground-Based Data Using CB-BLS
目标。我们在食双星(EBs)周围寻找凌日环双星(CB)行星。方法. CB-BLS算法是近年来提出的一种用于探测绕EBs运行的CB类行星的算法,本文介绍了CB-BLS算法在搜索灵敏度、通用性和性能方面的研究进展,以及CB-BLS算法在模拟数据上的探测试验。我们还描述了一个分析方法的CB-BLS检测限的确定,和正确的去趋势的内在变星的方法。结果我们提出了一些盲目的测试与模拟行星注入到真正的CoRoT数据。CB-BLS的升级使其能够成功检测所有盲法检测,并且这些检测符合检测限分析。我们还正确地从TrES行星搜索的观测中降低了明亮的食双星的趋势,并提出了将CB-BLS应用于宽视场调查的多个真实光变曲线的一些初步结果。结论. CB-BLS现在已经足够成熟,可以应用于实际数据,所提出的处理方案将作为我们未来将CB-BLS应用于宽场调查(如CoRoT)数据的模板。即使是在没有探测到的情况下,也能够限制CB行星的出现,这将有助于确定CB行星的正确频率,从而有助于对行星形成的一般理解。尽管如此,寻找过境CB行星仍然是一个学习的经验,类似于几年前围绕单恒星的过境行星的状态。最近在这方面的快速进展,加上天基测光的精致质量,可以现实地期望,如果存在过境CB行星,那么它们很快就会被发现。
2009-05-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
Measuring the Temperature of Starspots from Multi-Filter Photometry
本文利用多波段同步凌星光变和STSP建模波长相关黑子对比度,仅通过一次黑子掩食测得HAT-P-11平均黑子温度为4500 K ± 100 K。
2023-07-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
Objects in Kepler's Mirror May be Larger Than They Appear: Bias and Selection Effects in Transiting Planet Surveys
对像开普勒任务这样的凌日行星的大型调查的统计分析必须考虑到系统误差和偏差。凌日探测不仅取决于行星的半径和轨道周期,还取决于宿主恒星的性质。因此,一个有凌日行星的恒星样本可能无法准确地代表目标种群。此外,使用诸如极限视星等之类的标准来选择目标。这些选择效应,再加上恒星半径的不确定性,导致凌日行星及其宿主恒星的性质存在偏差。我们量化了开普勒巡天中可能存在的偏差。首先,行星半径的陡峭分布和恒星半径的不确定性产生的爱丁顿偏差导致了行星出现的15-20%的高估。其次,开普勒目标星表的星等限制导致Malmquist偏向于更大、更明亮的恒星,并低估了大约三分之一候选行星的半径,特别是那些比海王星大的行星。第三,因为贫金属恒星较小,探测到行星的恒星将比目标平均值稍微(<0.02 dex)贫金属。第四,恒星半径的不确定性产生了行星半径和恒星辐射的相关误差。先前的一项发现,即高辐射的巨星更有可能具有“膨胀”的半径,即使考虑到这种效应,仍然很重要。相比之下,凌日深度与恒星金属丰度呈负相关,即使在没有任何内在相关性的情况下,以前声称巨行星凌日深度与恒星金属丰度呈负相关可能是人为的。
2012-11-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Planet-Planet Eclipse and the Rossiter-McLaughlin Effect of a Multiple Transiting System: Joint Analysis of the Subaru Spectroscopy and the Kepler Photometry
我们报告了一个联合分析的Rossiter-McLaughlin(RM)效应与斯巴鲁和开普勒测光的开普勒感兴趣的对象(KOI)94系统。该系统由四颗凌日行星组成,轨道周期分别为22.3(KOI-94.01)、10.4(KOI-94.02)、54.3(KOI-94.03)和3.7(KOI-94.04)天。我们在2012年8月10日(UT)用斯巴鲁8.2米望远镜对系统进行了径向速度(RV)测量,覆盖了KOI-94.01的完整凌日$\sim 6.7$小时。由于RM效应而产生的RV变化在光谱上证实了KOI-94.01确实是凌日行星,并意味着它的轨道轴与恒星的自旋轴很好地对齐;预计的自旋轨道角$λ$估计为$-6_{-11}^{+13}$ deg。这是首次对多重凌日系统的RM效应进行测量。值得注意的是,在BJD = 2455211.5附近的开普勒光变曲线(日期为2010年1月14/15日)显示了KOI-94.01和KOI-94.03的“双凌日”事件,其中两颗行星同时通过恒星盘。此外,这两颗行星彼此部分重叠,并在过境中心周围呈现“行星-行星食”。这提供了一个难得的机会,通过与我们的斯巴鲁RM测量联合分析,对两个凌日行星的配置进行严格的限制。实际上,我们发现KOI-94.01和KOI-94.03的投影相互倾角估计为$δ= -1.15 \pm 0.55$度。多行星系统的迁移模型的影响进行了讨论。
2012-10-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Starspot occultations in infrared transit spectroscopy: the case of WASP-52b
恒星活动是进行高精度系外行星观测的主要障碍之一,并激发了对探测和定性问题的广泛研究。大多数工作集中在光学凌日分光光度计中的未遮蔽的星点,而星点交叉的影响被认为在近红外中可以忽略不计。在这里,我们提出了活动恒星WASP-52的\textit{HST} /WFC 3过境观测,托管膨胀的热木星,这可能是一个星点掩星信号。通过使用这个数据集作为基准,我们研究了是否掩盖的过境配置文件失真或建模与星点模型和高斯过程影响的形状的透射谱。不同的方法产生的光谱具有相同的形状和强大的水蒸气检测,并且具有$\lesssim 1 σ$不同的行星参考半径。所有方法的解都是一致的,并达到了相似的精度水平。我们的WASP-52 b的WFC 3光变曲线暗示,由于\textit{JWST}的更高灵敏度和对凌日剖面的完全覆盖,星点穿越可能会变得更有问题。
2018-08-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
First Evidence of a Retrograde Orbit of Transiting Exoplanet HAT-P-7b
我们提出了第一个证据的逆行轨道的过境系外行星HAT-P-7 b。这一发现是基于斯巴鲁HDS在UT 2008年5月30日发生的HAT-P-7 b过境期间对Rossiter McLaughlin效应的测量。我们的最佳拟合模型显示,这颗行星的自旋轨道对准角为λ= -132.6(+10.5,-16.3)度。最近的行星迁移模型考虑了行星-行星散射过程或Kozai迁移,预测了这种逆行行星的存在。我们的发现提供了一个重要的里程碑,支持这种动态迁移理论。
2009-08-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
Starspot distributions on fully convective M dwarfs: implications for radial velocity planet searches
由于M4.5 - M9矮星的赤道自转速度平均为10 km/s,因此针对这一恒星星族的径向速度测量可能需要找到有效消除星点抖动的方法。我们提出了第一个高分辨率的多普勒图像的M4.5矮星,GJ 791.2A,和M9矮星,LP 944-20。这两个对象的时间序列光谱揭示了许多线轮廓扭曲的每个恒星的旋转周期,我们解释为星点。瞬态失真与对应于Tphot-Tspot = 200和300 K的模型大气温度差的光斑/光球对比度进行建模。GJ 791.2A是一颗完全对流的恒星,vsini = 35.1 km/s。虽然我们在高纬度地区发现了更多的星点结构,但我们重建了一系列相位和纬度的星点,平均星点填充率为~ 3%。LP 944-20是已知最明亮的晚M矮星之一,光谱类型为M9 V,vsini = 30.8 km/s。它的光谱时间序列表现出两个占主导地位的瞬态线失真,重建为高纬度的斑点,而平均点填充因子只有1.5%found.The低对比度斑点的发生主要是在高纬度地区,我们看到在这里的两个目标,一般可能是负责低振幅光度变化看到晚M矮星。对于GJ 791.2A,由星斑特征引起的径向速度产生138 m/s的均方根速度变化,使用我们重建的表面亮度分布可以减少1.9倍。
2015-09-17 astro-ph.SR
EDEN Survey: Small Transiting Planet Detection Limits and Constraints on the Occurrence Rates for Late M Dwarfs within 15 pc
地球大小的系外行星,过境附近,晚光谱型红矮星将是主要目标的大气特征在未来十年。然而,这样的系统很难通过像开普勒或TESS这样的广域凌日调查找到。因此,这种凌日行星的存在是未经探索的,并且在晚M矮星周围的短周期地球大小的行星的出现率仍然受到很大的限制。在这里,我们提出了最深的光度监测活动的22个附近的晚M矮星,使用数据从500多个夜晚的7个1-2米级望远镜。我们的调查包括所有已知的单一的静态北部晚M矮星在15 pc。我们使用过境注入和回收测试来量化我们的调查的完整性,成功地识别大多数($>80\%$)过境短周期(0.5-1 d)的超级地球($R > 1.9 R_\oplus$),并敏感($\sim50\%$)过境地球大小的行星($1.0-1.2 R_\oplus$)。我们对过境的高度敏感性和接近零的假阳性率表明了一种有效的调查策略。我们的调查没有产生过境行星检测,但它提供了最敏感的过境行星绕我们的目标恒星的上限。最后,我们探讨了关于晚M矮星周围短周期行星(从地球大小的行星到巨行星)的出现率的多种假设。例如,我们表明,短周期($<1$天)的巨行星在我们的目标恒星周围是不常见的。我们的数据集提供了一些关于类TRAPPIST-1恒星周围短周期行星出现率的见解,我们的结果可以帮助测试行星形成和系统演化模型,并指导未来对附近晚M矮星的观测。
2023-02-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Starspot temperature of CoRoT-2 from multiwavelength observations with SPARC4
本研究利用SPARC4多波段观测和ECLIPSE模型,测定CoRoT-2星斑温度为5040-5280 K,接近太阳半影温度,表明其磁活动适中,为恒星活动研究提供了新方法。
2025-10-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Pre-MAP Search for Transiting Objects Orbiting White Dwarfs
白矮星大气中的金属污染可能是行星物体的吸积残余物。在发现了经过WD 1145+017的解体行星天体(Vanderburg et al. 2015)之后,华盛顿大学天文学预科项目(Pre-MAP)的本科生受到启发,收集最明亮的白矮星的测光,以寻找其他金属污染的白矮星周围的类似过境天体。之前的调查还没有发现一颗围绕白矮星运行的凌日行星,但白矮星仍然是寻找小型岩石行星材料的有吸引力的目标。由于一颗典型的白矮星是地球大小的,因此地球大小的行星的凌日深度可能超过50%,因此即使是低信噪比的测光也有机会发现凌日物质。我们在SDSS DR 10白矮星目录中发现了明亮的、北方的、金属污染的白矮星,并在阿帕奇角天文台用天体物理研究联合会小孔径望远镜(ARCSAT)的0.5米望远镜观测了五个目标。ARCSAT测光有足够的精度来探测短轨道周期的月球大小或更大的物体,尽管没有探测到这些目标的行星。我们期待着可能发现行星围绕白矮星运行的调查,如美国宇航局的TESS,欧空局的PLATO和Evryscope。
2018-03-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
HAT-P-38b: A Saturn-Mass Planet Transiting a Late G Star
我们报告发现了HAT-P-38 b,这是一颗土星质量的系外行星,在P = 4.6404 d的圆形轨道上穿过V=12.56的矮星GSC 2314-00559。主星是一颗0.89 Msun的晚G矮星,具有太阳金属量,半径为0.92 Rsun。它的质量为0.27 MJ,半径为0.82 RJ。HAT-P-38 b是迄今为止发现的质量和半径最接近土星的行星之一。
2012-01-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
On the relationship between the size and surface coverage of starspots on magnetically active low-mass stars
我们提出了一个模型,预测的光变曲线振幅分布的低质量磁活性恒星的合奏下,假设恒星的自旋轴是随机取向和冷星点有一个特征尺度长度和随机分布在恒星表面。该模型与观测数据进行了比较,在年轻的星团NGC 2516的高磁活动M-矮星。我们发现,最佳拟合的星点尺度长度并不局限于这些数据,但需要对整体星点填充因子和星点温度的假设。假设光斑覆盖率为0.4+/-0.1,恒星光斑与无光斑光球温度比为0.7+/-0.05,正如这些恒星的膨胀半径与演化模型预测相比以及TiO波段对其他早期光谱类型的活动冷星的测量所表明的那样,最适合的恒星光斑角标度长度为3.5(+2)(-1)度,或线性标度长度为\sim 25000 km。这个线性尺度的长度类似于大的太阳黑子群,但比最近使用凌日系外行星的日食测绘在活动的G矮星上推导出的恒星黑子小2- 5倍。然而,NGC 2516 M矮星的最佳拟合点尺度长度随着假设的点温度比和假设的点填充因子的平方根的倒数而增加。因此,如果光斑填充因子为0.9,则光变曲线振幅分布同样可以由这些较大的光斑尺度长度来描述<0.1 or the spot temperature ratio is >。
2013-02-18 astro-ph.SR
Polka-dotted Stars II: Starspots and obliquities of Kepler-17 and Kepler-63
本文利用贝叶斯表面映射方法分析开普勒-17和开普勒-63的恒星斑,发现其斑分布和自转倾斜角,验证了该方法在恢复行星参数和恒星磁性形态方面的有效性。
2025-12-10 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Finding Exoplanets Orbiting Young Active Stars. I. Technique
恒星活动,如恒星黑子,可以引起径向速度(RV)的变化,可以掩盖甚至模仿轨道系外行星的RV签名。由于这个原因,RV系外行星调查在寻找年轻活跃恒星周围的行星时一直不成功,因此未能探索有助于揭示行星如何形成和迁移的重要机制。本文介绍了一种从中等旋转的活动恒星(vsini范围为10 - 50 km/s)的恒星线轮廓中去除斑点特征的新技术。通过这样做,它允许行星RV信号被发现。我们使用表面具有不同黑点的G5 V型恒星的模拟模型以及已知活跃恒星HD 49933的档案数据来验证我们的方法。结果表明,星斑可以有效地从谱线轮廓中去除,从而使恒星RV抖动降低80%以上。将此程序应用于相同的模型和HD 49933数据,但注入了假行星,从而有效地去除了恒星黑子,从而成功地恢复了短轨道周期的木星质量行星。这些结果表明,这种方法可以用于寻找围绕年轻活跃恒星运行的热木星行星,其vsini为10 - 50 km/s。
2013-01-07 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Transit Timing Variations of Five Transiting Planets
凌日行星提供了一个独特的机会,以寻找看不见的其他机构的引力约束到一个系统。由于不可见天体的引力拖曳,从罗默延迟中可以探测到所观测到的凌日行星-主星双星的质心运动。为了实现这一目标,首要条件是高精度和准确度地确定行星凌日的中间时间,并根据地球的轨道运动对其进行校正。我们提出了过境时间的变化,并更新了5个过境行星的星历信息; HAT-P-23 b,WASP-103 b,GJ-1214 b,WASP-69 b和KELT-3b在此贡献中,基于业余和专业观测者的所有质量过境光变曲线,转换为动态重心朱利安日(BJD-TDB)。
2019-11-18 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
The impact of two non-transiting planets and stellar activity on mass determinations for the super-Earth CoRoT-7b
CoRoT-7是一颗活跃的恒星,其轨道行星及其质量自首次发现以来一直存在争议。在之前的研究中,发现CoRoT-7有两颗行星,CoRoT-7 b和CoRoT-7 c,轨道周期分别为0.85和3.69天,还有一颗潜在的第三颗行星,轨道周期为$\sim$ 9天。第三颗行星的存在被质疑为可能是活动引起的人工制品。凌日行星CoRoT-7 b的质量估计有很大的不同,这是由于母恒星的活动水平,随之而来的径向速度(RV)“抖动”以及用于纠正这种模糊性的方法。在这里,我们提出了一个分析的HARPS档案RV数据的CoRoT-7使用一种新的波长域技术,手术刀,以纠正恒星活动引起的谱线形状的变化。使用l1周期图识别的恒星活动和轨道运动的同时建模表明,手术刀有效地减少了恒星变化对RV信号的贡献,并提高了活跃恒星周围系外行星的可探测性。使用kima嵌套采样软件包,我们建模的系统结合高斯过程连同手术刀。由此产生的后验分布有利于一个三行星系统,包括两个非凌日行星,CoRoT-7 c和CoRoT-7 d,轨道周期分别为3.697 $\pm$ 0.005和8.966 $\pm$ 1.546天,以及已知的凌日行星。凌日行星CoRoT-7 b被发现是一颗岩石超级地球,质量为$M_{b}$ =6.06 $\pm$ 0.65 $M_{\oplus}$。$M_{c}$ =13.29 $\pm$ 0.69 $M_{\oplus}…
2022-06-28 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
TEPCat: The Transiting Extrasolar Planet Catalogue
Astrophysics Group, Keele University(基尔大学天体物理学组)
TEPCat是一个用于整理和提供凌日系外行星系统物理和可观察性质的数据库,旨在为科学界提供高精度数据支持。
2026-02-26 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Starspot Jitter in Photometry, Astrometry and Radial Velocity Measurements
解析关系推导出的振幅的天体测量,测光和径向速度扰动所造成的一个单一的旋转点。星斑抖动的相对功率进行估计,并与现有的数据进行比较$κ^1$ Ceti和HD 166435,以及与$κ^1$ Ceti和太阳的数值模拟。一颗倾斜于$i=90\degr$ 10 pc的类太阳恒星,其赤道天体测量位置的均方根抖动为0.087 \uas,径向速度为0.38 m s $^{-1}$。如果恒星活动导致的斑点的存在是行星探测的最终限制因素,那么SIM Lite对宜居带中类地行星的灵敏度大约比对附近恒星进行超精确径向速度观测的灵敏度高一个数量级。
2009-11-10 astro-ph.SR